Les deux viaducs assurent le franchissement du Rhône (Référence : IA84000946) à la pointe sud-ouest de la commune d'Avignon entre les départements du Vaucluse et du Gard. Ils s'élèvent progressivement entre la Z.I. de Courtine d'Avignon, en rive gauche, et la colline des Angles, en rive droite, à 2 km environ en aval du pont ferroviaire dit viaduc d'Avignon (Référence : IA84000922). C'est un ensemble complexe composé de cinq lots sur 1500 m de long : deux viaducs parallèles de 1123,70 m en béton précontraint qui portent chacun deux voies ferrées ; deux ouvrages d'approche ou estacades de 392 et 450 m de long et un saut de mouton, dispositif qui permet à la branche Grand Sud de passer sous la branche TGV, en rive gauche. Les tabliers, en béton beige clair pour se fondre dans le paysage, sont de type caisson classique à deux âmes de hauteur variable. Ils sont réalisés à l'aide de voussoirs préfabriqués construits par encorbellement, ce qui était alors une innovation. Trente-huit piles en béton armé, dont douze dans le fleuve, supportent deux fois vingt travées cintrées allant jusqu'à 100 m de long. Sur l'estacade Grand Sud, il existe une pile double particulière à l'endroit de la scission des deux lignes ferroviaires.